CN104640665A - 弹簧叶片组、机器和焊接机头 - Google Patents

Abstract

一种非常紧凑并且模块化的弹簧叶片组能够实现极为不同的应用方案。即使在安装状态中也能够容易地对所述弹簧叶片组的预应力进行调整。所述弹簧叶片组的安装通过简单地夹紧在安装位置中这种方式变得极其简单，并且必要时通过形状锁合得到补充。所述弹簧叶片组能够在任意机器中实现快速并且简单的安装或者更换，因为该弹簧叶片组能够容易地并且快速地进行更换。所述弹簧叶片组在所需的弹簧力的范围方面、比如在不同的实施方式中在500N到10,000N之间提供很大的灵活性。由此用于不同方法的机器在方法更替时能够简单快速地进行改装。所述弹簧叶片组的导引销栓与现有技术相比明显地被缩短。由此能够将所述弹簧叶片组设计为模块化的并且自足式的结构，并且将其快速地装入到或者更换到机器中。

Description

弹簧叶片组、机器和焊接机头

技术领域

本发明涉及一种弹簧叶片组，该弹簧叶片组比如在焊接机头中支持电阻焊、电阻钎焊或者热铆接的实施，其中有待连接的工件通过电阻加热在将压力（焊接力）施加到接合处（在焊接时所谓的焊接点）上的同时材料锁合地或者通过焊剂彼此连接起来。但是，弹簧叶片组也能够用于其它任意的用途，比如用在冲压工具中。

背景技术

在进行电阻焊时，将两个能够导电的工件通过电的通过电流得到加热，直至熔化。所述熔化液在电流通过之后凝固，并且形成焊接连接。在此，在电流通过的过程中并且在电流通过之后必要时通过挤压来支持密切的连接（电阻-挤压-焊接）的形成。所述电阻焊一般来说在没有供给附加材料的情况下进行。所述电阻-点焊作为电阻焊的特殊形式比如用于在车身制造及车辆制造中连接钢板。但是，它也能够比如在制造电容器、线圈和电动机绕组的接头或者用于继电器开关及线路保护开关的触点组件时用于焊接铝或者其它金属。所述电阻-点焊提供以下优点：在极短的时间之内将较高的能量以电流的形式集中到工件的较小的表面上，其中在供给以气动的或者机电的方式施加的、较高的压力的情况下产生不能松开的连接。

在进行电阻钎焊时，电的通过电流在钎焊点上产生热量。它适合于将不同质量的部件、比如小零件焊封到拥有较高的导热性的板材上。所述钎焊点在此形成电阻并且直接变热。

对于所描述的应用领域来说，已知焊接机头。这些焊接机头承载着电焊条，所述电焊条以能够朝对应电焊条的方向运动的方式得到了支承。将有待接合的工件首先定位在两根电焊条之间，并且随后通过所述焊接机头的电焊条的运动将其挤压到所述对应电焊条上。在连接过程中，通过必需的工艺温度和焊接力出现材料软化现象，所述材料软化现象通过所述电焊条的、作用于工件的压力而出现所述焊接机头的、所谓的滑移现象（Nachsetzen）。

从现有技术中已知一种具有驱动装置并且具有以能够运动的方式得到了支承的电焊条的焊接机头，试参照“Mikroschwei?kopf mit einstellbarer Elektrodenkraft”，该文件于2010年9月28日在互联网上在www.isomatic.com/html/Deutsh/ksk.htm处获得。在此，能够在0.7与200牛顿之间调整所述焊接力。

一种具有驱动装置以及以能够运动的方式得到支承的电焊条的焊接机头也从文件“Constant Force Weld Head by MacGregor”中得到公开，该文件于2010年10月5日在http://www.macgregorsystems.com /files /downloads/Constant%20 Force%20Weld%20Head.pdf处获得。

在这种现有技术中，对于焊接力、也就是由所述电焊条施加到工件上的压力的调整和控制间接地通过处于所述驱动装置的气动缸上的减压器来进行。作为替代方案，一个力传感器被定位在电焊条与工件架容纳部之间，用于测量所述焊接力。但是，这种直接测量的方式对于每种应用情况来说是不同的并且比较麻烦。

从WO 2012045763 A1中公开了一种用于进行电阻焊以及电阻钎焊的电阻焊接机头。这种电阻焊接机头通过其物理的构造而也能够承受很大的、超过2000N的力。从气动缸到电焊条的力线通量处于一个线条上。因此，没有出现力矩。所述焊接机头的、能够运动的部件拥有较小的质量，由此有利于快速的滑移。直接在力线通量中测量所述焊接力，并且在此能够连续地查询所述焊接力。所述焊接力在焊接过程中差不多保持恒定，并且能够非常精确地调整。所述焊接机头根据一种平台方案来构成，并且能够安装在每种任意的位置中。所述滑移通过压力弹簧来实现。所述焊接机头适合于实施电阻焊。由于其物理的构造，所述焊接机头也能够用很快的滑移特性来转换很大的力并且在所述过程中将所述焊接力的变化保持在能够忽略的、很小的程度上。所述滑移特性通过压力弹簧来实现。这种焊接机头在本申请的图1、2a、2b、3和4中示出。

发明内容

本发明的任务是，给出一种装置、一种机器和一种焊接机头，所述装置、机器和焊接机头允许为了不同的应用情况快速地对机器、尤其是焊接机头进行改装。

这种任务通过一种包括压力弹簧的弹簧叶片组得到解决。此外，所述弹簧叶片组拥有导引件，该导引件沿轴向方向布置在所述压力弹簧的内部并且将这个压力弹簧元件在预应力下保持在第一终端元件与第二终端元件之间。在所述两个终端元件之间的间距以及由此所述压力弹簧的预应力能够调整。所述弹簧叶片组设计用于通过夹紧在合适的安装位置中这种方式来安装到机器中，其中所述两个终端元件设计用于将所述夹紧压力沿着压力弹簧轴线的方向传递到所述压力弹簧上。

所述弹簧叶片组能够在任意的机器中实现快速并且容易的安装或者替换，因为它能够容易并且快速地更换。在所需要的弹簧力的带宽方面提供很大的灵活性。由此能够在方法替代方案的意义上为了不同的方法容易而快速地对机器进行改装。

所述弹簧叶片组的特别快速的并且容易的安装通过以下方式来解释：所述弹簧叶片组设计用于通过容易地夹紧在合适的安装位置中这种方式来进行安装。所述弹簧叶片组因此仅仅必须被装入到合适的安装位置中。其它的安装步骤、比如螺纹连接并非强制必需。

按照一种实施方式，所述弹簧叶片组具有用作导引件的导引销栓，所述导引销栓的长度大约相当于所述压力弹簧的、所述第一终端元件的以及所述第二终端元件的结构高度的总和。

由此提供一种具有特别短的导引销栓的弹簧叶片组，所述导引销栓的长度与从WO 2012045763 A1中公开的导引销栓相比减短了至少一半。由此能够将所述弹簧叶片组设计为模块化的并且自足式的结构并且将其快速地装入到机器中或者将其替换。所述较短的导引销栓能够使人容易地将所述弹簧叶片组从其安装位置中取出。相对于所述焊接机头的、从WO 2012045763中公开的结构形式，所述较短的导引销栓要求所述容纳着弹簧叶片组的机器的、完全不同的结构。

在一种改进方案中，所述压力弹簧的预应力能够在500N到2,000N之间调整。作为替代方案，所述压力弹簧的预应力能够在1,500N到4,000N之间调整。在另一种变型方案中，所述压力弹簧的预应力能够在3,500N到7,000N之间调整。作为替代方案，所述压力弹簧的预应力能够在5,000N到10,000N之间调整。

所述改进方案显示出能够通过所述弹簧叶片组来提供的、较大的带宽以及较高的弹簧力。

按照一种实施方式，所述第一终端元件设计用于在夹紧在安装位置中时形成力锁合、形状锁合或者力锁合以及形状锁合。所述第二终端元件设计用于在夹紧在安装位置中时形成力锁合、形状锁合或者力锁合以及形状锁合。

如果相应地仅仅建立力锁合，那么所述弹簧叶片组就仅仅被夹紧在所述安装位置中。这一点已经足够，只要所述弹簧叶片组处于封闭的腔室中。只要所述弹簧叶片组至少沿着一种方向能够自由地触及，那就建议至少与所述两个终端元件之一进行形状锁合，用于防止所述弹簧叶片组由于较高的压力而跳出。

在一种改进方案中，所述第一终端元件是嵌入盘并且所述第二终端元件是调整螺母。所述压力弹簧的预应力能够通过所述调整螺母的旋转来调整，其中所述调整螺母尤其能够在安装状态中旋转。

通过所述调整螺母，能够随时、理想地也在安装的装态中调整所述压力弹簧的预应力。

按照一种实施方式，所述弹簧叶片组包括一个用作导引件的导引销栓，该导引销栓至少在其第一端部处具有设有内螺纹的空腔，至少在其第二端部处具有外螺纹，并且在所述第二端部处通过一止挡受到限制，所述止挡的直径超过所述外螺纹的直径。

在一种改进方案中，所述导引销栓的止挡由不传导的塑料制成。这具有能够相对于环境对所述弹簧叶片组进行电绝缘的优点。

按照一种实施方式，所述嵌入盘通过螺栓、尤其是六角螺栓被保持在所述导引销栓的第一端部处，所述螺栓被旋入到所述导引销栓的内螺纹中。所述调整螺母设有内螺纹，并且在所述导引销栓的第二端部处在所述止挡之前被旋到所述导引销栓的外螺纹上。所述压力弹簧被夹紧在所述嵌入盘与所述调整螺母之间。在所述压力弹簧与所述导引销栓之间放入护套。

所述护套防止所述压力弹簧遭到机械的损坏，并且此外为所述压力弹簧提供导引功能。所述导引销栓在其长度方面相当于所述压力弹簧的、所述嵌入盘的及所述调整螺母的结构高度的总和，所述导引销栓的较短的结构形式能够实现所述模块化的弹簧叶片组的、快速而容易的安装和拆卸。

在一种改进方案中，所述调整螺母具有空隙或者凹部，所述空隙或者凹部在其直径方面相当于所述压力弹簧的外直径，并且设计用于容纳和/或固定所述压力弹簧的一个端部。所述调整螺母的外部的层由不传导的塑料制成。这具有所述调整螺母也为所述弹簧叶片组的电绝缘作贡献的优点。

按照一种实施方式，所述压力弹簧是柱状的扭转弹簧，该扭转弹簧尤其由弹簧钢或者铍青铜制成。处于所述弹簧叶片组的两个轴向的端部处的支承面基本上彼此平行地布置。所述夹紧压力作为法向力作用于所述支承面。

在一种改进方案中，通过焊接机头施加到工件上的焊接力在将所述弹簧叶片组安装在所述焊接机头中之后能够通过所述调整螺母在取决于压力弹簧的情况下大概在500N到2,000N之间、大概在1,500N到4,000N之间、大概在3,500N到7,000N之间或者大概在5,000N到10,000N之间调整。

在此，所述焊接力在此相应地仅仅比所述弹簧叶片组的预应力稍高，如果所述弹簧叶片组通过所述焊接机头的驱动装置仅仅稍许以1.5mm到2mm的动态的弹簧行程过压。所述驱动装置的气动缸的缸作用力应该大于所述弹簧叶片组的最大预应力，以便能够克服所述弹簧叶片组的最大预应力并且使得所述弹簧叶片组过压。但是有利的是，将所述缸作用力选择得不比所述弹簧叶片组的最大预应力高太多，其方式为减少串联的缸组件的数目或者调低所述缸的压缩空气压力。如果使用完全不同的弹簧叶片组，那么所述缸作用力应该超过10,000N的最大预应力。

所述弹簧叶片组能够用在焊接机头中。

在用于弹簧叶片组的制造方法中，通过导引销栓的第一端部来插上调整螺母并且将其旋到所述导引销栓的外螺纹上直至处于所述导引销栓的第二端部处的止挡。通过所述导引销栓的第一端部来装入护套并且将所述护套装到所述调整螺母上。通过所述导引销栓的第一端部来插上嵌入盘并且将其放到所述压力弹簧上。将一个螺栓、尤其是六角螺栓旋入到处于所述导引销栓的第一端部处的内螺纹中，由此将所述嵌入盘固定在所述导引销栓上并且通过所述嵌入盘对所述压力弹簧进行压缩，由此将预应力施加到所述压力弹簧上。为了提高所述预应力，将所述调整螺母朝所述导引销栓的第一端部往回旋拧。

所述机器拥有用于容纳弹簧叶片组的安装位置。此外，所述机器具有第一结构元件，该第一结构元件设计用于将压力传递到所述第一终端元件上并且成形用于与所述第一终端元件建立形状锁合的连接。此外，所述机器包括第二结构元件，所述第二结构元件设计用于与所述第二终端元件建立直接的或者间接的、力锁合的和/或形状锁合的连接。所述第二结构元件尤其设计用于借助被插入在所述第一结构元件与所述第二终端元件之间的、不仅与所述第二结构元件而且与所述第二终端元件形成力锁合的连接的元件与所述第二终端元件建立间接的、力锁合的连接。此外，所述机器设计用于借助所述第一结构元件和所述第二结构元件来将所述弹簧叶片组夹紧在所述安装位置中。

所述机器拥有以下优点：在夹紧过程中借助所述形状锁合的连接通过所述第一结构元件可靠地保持住所述弹簧叶片组。由此保证，即使有较高的压力作用于所述弹簧叶片组，所述弹簧叶片组也绝不会跳出来。

按照一种实施方式，所述机器拥有一空隙，尤其为了通过所述调整螺母来调整所述压力弹簧的预应力，即使在安装状态中也能够通过所述空隙从外面触及所述弹簧叶片组。

这种实施方式的优点一方面在于，能够通过所述空隙来快速并且容易地拆卸所述弹簧叶片组。此外，所述空隙的优点还在于：即使在安装状态中也能够通过所述调整螺母来实施对于所述压力弹簧的预应力的调整。

在一种改进方案中，所述第一结构元件具有中央空隙，该中央空隙被设计用于在对所述弹簧叶片组进行压缩时容纳一个刚性的、沿轴向布置在所述弹簧叶片组中的导引销栓的一个端部。

按照一种实施方式，所述第一结构元件是驱动装置的、活塞杆的头部，并且与所述第一终端元件形成形状锁合。所述活塞杆通过弹簧固定螺栓得到导引，所述弹簧固定螺栓为所述活塞杆的头部形成背侧的止挡。所述第二结构元件是框架，所述弹簧叶片组被装入到所述框架中。所述弹簧固定螺栓具有止挡和外螺纹，并且被如此旋入到所述框架中，从而将所述活塞杆的头部通过所述弹簧固定螺栓挤压到所述弹簧叶片组上并且将额外的预应力施加到所述弹簧叶片组的压力弹簧上。

这种实施方式拥有以下优点：所述活塞杆的头部与所述第一终端元件形成形状锁合。比如，为此所述活塞杆的头部稍许包围着所述弹簧叶片组的嵌入盘。由此保证，所述弹簧叶片组绝不会跳出来。

在一种改进方案中，所述活塞杆设有细螺纹。在所述活塞杆上，上方的防松螺母利用上方的调整螺母被旋到止挡上，其中所述上方的调整螺母在导回所述活塞杆时碰到所述机器的构件，由此限制所述活塞杆的冲程。下方的防松螺母利用下方的调整螺母被旋到止挡上，其中所述下方的调整螺母在所述活塞杆进给时碰到所述机器的构件，由此限制所述活塞杆的冲程。

所述改进方案为所述机器的驱动装置的气动缸提供了冲程限制机构。由此能够精确地定义所述弹簧叶片组的执行力。此外，所述冲程限制机构解决了以下问题：对于具有多个旋紧到彼此上面、彼此联结在一起并且串联的气动的缸组件的驱动装置来说，最下面的缸由于所述缸的公差而不能一直移到底。

所述焊接机头具有所述机器的特征。

被安装在所述焊接机头中的弹簧叶片组提供以下优点：所述压力弹簧对焊接机头的滑移行程进行调整并且同时在过程持续时间里将所述焊接力几乎保持恒定。所述压力弹簧由此能够在焊接过程中实现所述电焊条的、最佳的并且很快的滑移特性。所述焊接机头因而能够用于要求极高的有色金属-焊接。

如果要为新的使用情况而对从WO 2012045763 A1中所公开的焊接机头进行改装，就必须用其它压力弹簧来取代其压力弹簧。这在现有技术中要求比较麻烦地拆卸所述焊接机头。相对于此，所述新颖的、具有弹簧叶片组的焊接机头能够实现所述压力弹簧的、非常顺利的替换。

按照一种实施方式，所述焊接机头设计用于通过配备不同的弹簧叶片组这种方式在500N与10,000N之间调整焊接力。

由此能够在方法替代方案的意义上也为了进行电阻钎焊或者热铆接而对所述焊接机头进行改装，因为所述方法的、为此所需要的力明显彼此有别。所述弹簧叶片组为此能够实现特别容易的弹簧更换。尤其所述弹簧叶片组在此通过能够变化的预应力实现对于所述焊接力的无级的微调。

只要所述焊接机头的驱动装置的、气动缸的缸作用力不足以用于使具有较高的预应力的弹簧叶片组过压，那就能够有利地将附加的缸组件作为隔间（Zelle）旋紧在所述气动缸上并且与这个气动缸串联。

对于用于所述焊接机头的校准方法来说，所述弹簧叶片组被安装到所述焊接机头中。将所述焊接机头的电焊条安放到工件上。随后借助布置在所述弹簧叶片组与所述第二结构元件之间的力传感器来重复地测量焊接压力。调整所述压力弹簧的预应力，直至所测量的焊接压力相当于额定值。

所述焊接机头能够用于进行焊接、尤其是电阻焊、电阻-压焊或者电阻-点焊、钎焊、尤其是电阻钎焊或者热铆接。

这提供了以下优点：所述焊接机头能够通过方法更替用作用于不同技术的资源对策。

附图说明

下面借助附图对本发明的实施例进行详细解释。附图示出：

图1是来自现有技术的焊接机头的视图连同分解为其组成部分的图示；

图2a是图1的焊接机头的正视图连同剖面图；

图2b是图1的焊接机头的侧视图；

图3是图1的焊接机头的第一详细视图；

图4是图1的焊接机头的第二详细视图；

图5是弹簧叶片组；

图6是具有所安装的弹簧叶片组的焊接机头；

图7是图5的弹簧叶片组的详细的图示；

图8是所述弹簧叶片组的组成部分；

图9是处于安装在机器中的状态中的弹簧叶片组；

图10是用于气动缸的冲程限制机构；

图11是用于具有所安装的弹簧叶片组的焊接机头的运行方法；

图12是将所述弹簧叶片组从机器中拆下的图示；

图13是具有水接头及电接头的焊接机头；

图14是具有电绝缘件的焊接机头；

图15是具有电绝缘件的调整螺母；并且

图16是具有所安装的弹簧叶片组的焊接机头。

具体实施方式

图1示出了一种从WO 2012045763 A1中公开的焊接机头1，该焊接机头具有驱动装置2、电焊条3以及有弹性的元件4、比如压力弹簧，这些元件布置在作用线5上。也额外地绘示出传感器8、间隔套21、活塞杆20和电焊条导引件31。图1详细地示出了所提到的元件的安装情况。

此外，图1示出了一种力传感器7，该力传感器布置在所述有弹性的元件4与所述电焊条3之间。所述力传感器7由此处于在所述驱动装置2、所述电的元件4与所述电焊条3之间的、直接的力线通量中。止动销72与所述有弹性的元件4的导向轴75相连接。所述止动销能够在与借助扭转止动件通过O型密封圈被固定地安装在所述驱动装置2的延长部上的调整螺母73的共同作用中实现所述力传感器7的容易的安装和拆卸。

被安装在所述导向轴75上的第二调整螺母74用于调整所述有弹性的元件4的预应力。

图2a示出了图1的焊接机头1的正视图连同所述焊接机头1的剖面。再度示出了驱动装置2、电焊条3以及有弹性的元件4，它们线性地布置在作用线5上。此外能够清楚地看出间隔套20和电焊条导引件30。作为缸冲程Z、弹簧行程F和电焊条冲程E的补充，在图2a中也绘示出预应力V，以该预应力V为幅度使所述有弹性的元件4预紧。

此外，图2a示出了一种力传感器7，该力传感器布置在所述有弹性的元件4与所述电焊条3之间。所述力传感器7由此处于在所述驱动装置2、所述有弹性的元件4与所述电焊条3之间的、直接的力线通量中。止动销与所述有弹性的元件4的导向轴75相连接。所述止动销能够在与借助扭转止动件通过O型密封圈被固定地安装在所述驱动装置2的延长部上的调整螺母73的共同作用中实现所述力传感器7的容易的安装和拆卸。所述被安装在导向轴75上的第二调整螺母74的表现情况如前如述。

图2b以侧视图示出了图1的焊接机头1。除了再度线性地布置在作用线5中的驱动装置2、有弹性的元件4和电焊条3之外，图2b也示出了间隔套21、传感器8和用于电压测量线50的接头。所述用于电压测量线50的接头在此用于测量在所述电焊条之间的电压降。所述其它的元件拥有和前面所描述的情况相同的功能。

图3示出了图1的焊接机头1的第一详细视图。在图示中突出显示了所述导向轴75，该导向轴用作用于所述压力弹簧的导向件。所述也能够被称为导引销栓的导向轴75远远地超过所述压力弹簧延伸穿过所述焊接机头1的其它结构元件、比如在图3和4中示出的、与止动销72共同作用的调整螺母73。这引起以下结果：所述压力弹簧在实际上只能用极大的开销来替换，因为为此必须拆卸并且拆开所述焊接机头1的大量的构件。

图4详细地示出了用于将力传递到所述焊接机头1的压力弹簧上的结构。

图5示出了一种弹簧叶片组100，该弹簧叶片组至少部分地取代从现有技术中熟知的焊接机头的、在图3和图4中示出的结构元件并且除此以外具有明显的优点。除了压力弹簧104之外，还示出了嵌入盘102，该嵌入盘借助六角螺栓104得到固定并且与调整螺母120一起将预应力施加到所述压力弹簧104上。

压力弹簧是在负荷下会松弛并且在去除负荷之后返回到其原始的形状中的构件，所述压力弹簧因而具有弹性地复位的特性。压力弹簧的往回驱动的力根据虎克定律与力作用点的、反向于力拉伸方向的移动成比例，所述压力弹簧沿着所述力拉伸方向起作用。

图6示出了一种焊接机头1，图5的弹簧叶片组100被装入到所述焊接机头1中。所述弹簧叶片组100在此被装入到框架180中。此外，能够清楚地看出所述焊接机头1的电焊条3和驱动装置2。借助弹簧固定螺栓130来额外地对所述弹簧叶片组100进行压缩，方法是：所述弹簧固定螺栓130将活塞杆的头部挤压到所述弹簧叶片组100上。由此将所定义的量的力施加到所述活塞杆的头部以及所述弹簧叶片组100上，由此产生一种力线通量。所述活塞杆的头部此外与所述弹簧叶片组100形成形状锁合，由此保证，所述弹簧叶片组不会从所述焊接机头1中跳出。

图7以详细的图示示出了一种弹簧叶片组100。压力弹簧104通过具有内螺纹122的调整螺母120并且通过嵌入盘102沿轴向方向受到了限制。所述嵌入盘102借助六角螺栓101被固定在导引销栓110上。为此，将所述六角螺栓102旋入到所述导引销栓110的内螺纹111中，并且通过所述嵌入盘102对所述压力弹簧104进行挤压。这引起所述压力弹簧104的、所定义的预应力。护套103松动地处于所述调整螺母120上。所述护套103比处于最大的力的作用下的压力弹簧104短。所述护套103的外侧面经过硬化处理，用于避免由于与所述压力弹簧104之间的摩擦而产生材料削减。所述护套额外地用作弹簧导引件。所述导引销栓110在其下侧面上具有止挡113以及外螺纹112。所述调整螺母120被以其内螺纹122旋到所述导引销栓112的外螺纹112上。为了提高所述压力弹簧104的预应力，将所述调整螺母120向上旋紧。所述弹簧叶片组100的总高105从所述调整螺母120、压力弹簧104以及嵌入盘102的结构高度的总和中产生。所述总高105大致相当于所述导引销栓110的长度。

图8示出了图7的弹簧叶片组100的组成部分。详细地示出了所述六角螺栓101、所述嵌入盘102、所述护套103、所述压力弹簧104、所述具有内螺纹111、外螺纹112以及止挡113的导引销栓110。此外，绘示出所述调整螺母120。

图9示出了弹簧叶片组100的、处于在机器中的安装状态中的情况。将所述弹簧叶片组100连同其组成部分-嵌入盘102、导引销栓110、压力弹簧104、护套103和调整螺母120首先装入到框架180中。在所示出的实施例中，在所述弹簧叶片组100的下侧面与所述框架180之间有一力传感器7。所述框架180比如被安装在焊接机头或者其它任意的机器中。

在将所述力传感器7和所述弹簧叶片组100装入到所述框架180中之后，将弹簧固定螺栓130朝所述框架180中一直旋到止挡上。在此，将活塞杆20的头部通过所述弹簧固定螺栓130挤压到所述弹簧叶片组100上，由此以在图9中绘示出的预紧行程131为幅度来额外地使所述压力弹簧104预紧。所述弹簧固定螺栓130为此拥有一止挡，能够将所述弹簧固定螺栓以外螺纹朝所述框架180中一直旋到所述止挡。所述预紧行程131从所述弹簧固定螺栓130的外螺纹的长度的、相对于框架180的厚度的差中产生。

在将所述弹簧固定螺栓130拧紧之后，所述弹簧叶片组100与所述活塞杆20的项端以及所述力传感器7形成力锁合。为了将所述弹簧叶片组100与所述活塞杆20的头部连接起来，作为替代方案或者补充方案，一种形状锁合适合于在出现较高的压力时防止所述弹簧叶片组100跳出。

所述弹簧叶片组100的预紧力从以下三种弹簧行程的相加中产生：

-在旋入所述六角螺栓时通过所述压力弹簧的压缩来产生的弹簧行程，为此试参照关于图7的描述；

-由于旋入所述弹簧固定螺栓130而从所述压力弹簧104的压缩中产生的弹簧行程；以及

-能够额外地通过所述处于弹簧叶片组100上的调整螺母120调整的弹簧行程。

在安装状态中，仅仅所述最后一种弹簧行程能够通过所述调整螺母120的调整来调整。在将所述弹簧叶片组100用在焊接机头中的情况下，在将所述焊接机头安放到工件上之后根据对当前所设定的焊接力进行检测的力传感器7的测量情况来对所述预应力进行调整。

此外，对于所述压力弹簧104的执行力来说，决定性的是所述机器的气动缸的冲程限制机构，其中所述弹簧叶片组100被装入到所述机器中。这样的冲程限制机构的机械的元件在图10中示出。在此示出了驱动装置2，该驱动装置比如包括三个彼此联结的、作为力组件（Kraftpaket）的气动缸。所述驱动装置的活塞杆20设有细螺纹146，在该细螺纹上上方的防松螺母143利用上方的调整螺母141被旋到止挡上。所述上方的调整螺母141抵靠在所述驱动装置2上，并且由此形成冲程限制机构。此外，下方的防松螺母144利用下方的调整螺母142被旋到止挡上，所述下方的调整螺母142在所述活塞杆20移出时碰到所述机器的止挡145并且由此同样限制所述活塞杆20的冲程。此外，所述冲程限制机构解决了以下问题：对于具有多个旋紧到彼此上面、彼此联结在一起并且串联的气动的缸组件的驱动装置2来说，最下面的缸由于所述缸的公差而不能一直移到底。

由此也解决了以下问题：在将三个气动缸联结起来时所述最下面的缸不直一直移到底。

图11示出了一种用于具有所安装的弹簧叶片组100的焊接机头的运行方法。框架180、力传感器7和活塞杆20以及弹簧固定螺栓130在此与所述弹簧叶片组100就像在图9中所描绘的那样共同作用。在此额外地示出了所述焊接机头的、与框架180固定地连接的电焊条3并且示出了工件6。

图11示出了所述焊接机头的、处于第一种运行状态11、第二种运行状态12、第三种运行状态13以及第四种运行状态14中的情况。所述活塞杆20、弹簧叶片组100、力传感器7以及电焊条3布置在作用线中。以将所述工件6彼此焊接在一起的目的来运行所述焊接机头。

所述活塞杆20沿着垂直线通过所述弹簧叶片组100、力传感器7、框180并且最后通过所述电焊条3将其驱动力施展到所述工件6上。所述电焊条3的电镀层防止所述电焊条3的腐蚀并且由此避免接触电阻变化。

所述力传感器7布置在所述弹簧叶片组100与所述框架180之间。该力传感器由此处于在所述活塞杆20、弹簧叶片组100与电焊条3之间的、直接的力线通量中。也能够取代所述力传感器7而安装一个间隔件，该间隔件能够在后来的时刻被所述力传感器7所取代。

力传感器（也被称为力接收器）测量作用于其上面的力。比如罐头盒状的力传感器借助应变仪来测量其金属体的变形，所述应变仪的电阻随着所述变形而变化。

在所述第一种运行状态11中，所述焊接机头处于原始位置中。接下来要认为，所述活塞杆20由在所述第一种运行状态11中被移入的气动缸来驱动。所述驱动装置也能够是一种力组件，该力组件包括三个气动缸。所述气动缸在此在静止状态中处于所述活塞杆20的上方。所述焊接机头或者其电焊条3没有安放在所述工件6上。在所述弹簧叶片组100中，仅仅一种力在起作用，这种力从所设定的预应力或者所述三种在图9中所描绘的弹簧行程中产生。在所述第一种运行状态11中，只要实施在图12中所示出的安装步骤，就能够取出所述力传感器7和所述弹簧叶片组100并且将其替换。

在所述第二种运行状态12中，所述活塞杆20在图10的冲程限制的范围内完全移了出来。所述电焊条3在从所述第一种运行状态11转变为所述第二种运行状态12时经历电焊条冲程并且被安放到所述工件6上。因为在所述活塞杆20以其下方的调整螺母142碰到所述止挡145（在图10中示出）之前所述电焊条3已经安放到所述工件6上，所以作为在所述第一种运行状态11中已经存在的预应力的补充还以在图11中绘出的弹簧行程F为幅度对所述弹簧叶片组100进行挤压。

因此，在所述第二种运行状态12中所述弹簧叶片组100过压。所述电焊条3现在以所定义的焊接力挤压到所述工件6上。所述焊接力在此从所述由三种在图9中所描绘的弹簧行程所组成的预紧力以及所述弹簧行程F中产生。所述弹簧行程F在此相应于通过所述活塞杆20施加到所述弹簧叶片组100上的缸作用力。预紧力和缸作用力由此确定由所述弹簧叶片组100施加到所述工件6上的合力。如果所述力传感器7被装入到所述框架180中，那就能够在所述第二种运行状态12中确定精确的焊接力并且借助所述弹簧叶片组100的、在前面的附图中所示出的调整螺母120来对其进行调整。按所述弹簧叶片组100的实施方式，比如能够在500N与10,000N之间调整所述焊接力，其中为了覆盖这种数值范围能够提供并且可选使用多个具有强弱不同的压力弹簧的弹簧叶片组。

将所述压力弹簧的预应力比如设定在1.8与8.5mm之间。将所述弹簧行程F比如设定在1与3mm之间，比如大约设定为1.5mm。按设计情况，也能够产生其它的、用于所述焊接力、弹簧行程F和预应力的极限值及标准值。借助接近开关162（在图16中示出）能够确定，是否已经进行了所述电焊条3的、相对于活塞杆20的相对运动、也就是所述弹簧叶片组100是否已经过压。在积极地查询所述接近开关162（参见图16）时释放焊接电流，由此对所述工件6进行焊接。

所述焊接过程本身在所述第二种运行状态12与所述第三种运行状态13之间进行，并且在后一种运行状态中已经结束。在所述焊接过程中，所述工件6发热并且变得软似面团。在此，所述电焊条3以滑移行程N为幅度沉入到所述工件6中。由此产生所述电焊条3的、朝工件6的松弛的材料中的滑移运动。相应地，所述弹簧叶片组100的压缩程度以所述弹簧行程F为开始减小了所述滑移行程N。由于所述焊接机头的结构，所述滑移过程很快地进行，并且在此将焊接力的干扰保持在最小的程度上。随着所述弹簧行程F的降低，所述弹簧叶片组100的压力弹簧的力也已经减小了相应的量。这种力损失由于在滑移时很短的、处于毫米范围内的行程而能够忽略。

所述第四种运行状态14显示出所述活塞杆20在其冲程限制的范围内完全移出来这种情况，但是其中不存在工件6，因而所述电焊条3被朝空处推移。在这种情况中，因而没有以所述弹簧行程F为幅度对所述弹簧叶片组100进行了压缩，也就是说，在所述第四种运行状态中未向所述弹簧叶片组100加荷。这能够通过图16的接近开关162来探测，并且用于检查是否存在用于进行焊接的工件。所述弹簧行程F在这种情况中等于零。这能够通过图16的接近开关162来确定，随后没有释放所述焊接电流。

总之，所述电焊条3只要其没有抵靠在工件6上就一直与所述活塞杆20的运动同步地运动。一旦所述电焊条3抵靠在工件6上，它就与所述活塞杆20去除耦联并且相对于所述活塞杆20的运动进行运动。这一点能够通过所述弹簧叶片组100来实现。

图12示出了将弹簧叶片组100从机器中、比如从前面所描述的焊接机头中拆下的情况。所示出的元件的结构在此与图9和11的实施例相对应。为了拆下所述与力传感器7一起被装入到框架180中的弹簧叶片组100，在第一安装步骤61中，松开如在图9中所描绘的那样与所述弹簧叶片组100共同作用的弹簧固定螺栓130。由此，这种接合结构不再将力施加到所述弹簧叶片组100上。因为所述弹簧叶片组100现在松动地处于所述框架180中，所以能够在所述第二安装步骤62中拉出所述力传感器7，由此所述弹簧叶片组100滑到或者落到所述框架180的底部上。随后在第三安装步骤63本身中将所述弹簧叶片组100从所述框架180中取出并且必要时将其替换。

所述弹簧叶片组或者力传感器7的安装相应地以所述安装步骤的颠倒的顺序来进行。最后，而后在装入所述力传感器7之后又必须将所述弹簧固定螺栓130拧紧到底。

图13示出了一种具有电流接头171和水接头172的焊接机头1。所述接头处于所述焊接机头1的背侧上。所述水接头172用于借助冷却水穿引部对所述电焊条3进行水冷却。

图14示出了焊接机头的一个截取部分，所述焊接机头具有弹簧叶片组100、框架180以及绝缘件150，所述绝缘件150在焊接时保证流经工件的正确的电流路径。所述绝缘件150作为绝缘的压力板被安置在所述框架180与所述焊接机头的、具有电焊条的下面的部分之间。

图15示出了具有电绝缘件的调整螺母120的剖面图，所述调整螺母用于用在图5、图6、图7、图9、图11、图12、图14及图16所示出的弹簧叶片组中。所述调整螺母120具有一凹部，所述压力弹簧的下方的端部能够被定位在所述凹部中。所述凹部的直径因此相当于所述弹簧-外直径121。为了将所述调整螺母120旋到所述导引销栓的外螺纹上，所述调整螺母120拥有内螺纹122。

为了对所述弹簧叶片组进行电绝缘，所述调整螺母120包括两个层。外层在图15中通过向右下降的阴影线来示出，所述外层由不传导的塑料构成。所述导引销栓110的、在图7和8中示出的止挡113由相同的材料构成。通过所有这些措施，来排除流经所述弹簧叶片组并且因此流经所述活塞杆的电流路径。

图16示出了一个完整的焊接机头1，该焊接机头用能够快速并且容易地更换的弹簧叶片组100来工作。除了驱动装置2之外，还示出了已经在图10中所示出的并且所解释的、上方的调整螺母141、上方的防松螺母143、下方的调整螺母142和下方的防松螺母144。此外，示出了具有滚花螺栓161的接近开关162，所述滚花螺栓用于如在图11的场境中一样用于调整所述用于部分查询（Teilabfrage）的接近开关162。所述弹簧叶片组100被装入到框架180中。

所述弹簧叶片组100的调整螺母甚至在安装状态中还能够从外面触及，用于调整所述预应力。在所示出的焊接机头1中，取代力传感器而使用一补偿盘165。这个补偿盘在需要时能够被力传感器所替换。由电焊条支架166来保持住所述焊接机头1的电焊条3。

所描述的实施方式、改进方案和实施例能够自由地彼此组合。

Claims (22)

1.  弹簧叶片组（100），

   -具有压力弹簧（104），

   -具有导引件，所述导引件沿轴向方向布置在所述压力弹簧（104）的内部并且将所述压力弹簧（104）在预应力下保持在第一终端元件与第二终端元件之间，

   -其中所述两个终端元件之间的间距能够调整并且由此所述压力弹簧（104）的预应力能够调整，并且

   -设计用于通过夹紧在合适的安装位置中这种方式来安装到机器中，其中所述两个终端元件设计用于将所述夹紧压力沿着压力弹簧轴线的方向传递到所述压力弹簧（104）上。
2.  按前述权利要求中任一项所述的弹簧叶片组（100），

   -具有用作导引件的导引销栓（110），所述导引销栓的长度大致相当于所述压力弹簧（104）、所述第一终端元件以及所述第二终端元件的结构高度的总和。
3.  按前述权利要求中任一项所述的弹簧叶片组（100），

   -其中所述压力弹簧（104）的预应力能够在500N到2,000N之间调整，或者

   -其中所述压力弹簧（104）的预应力能够在1,500N到4,000N之间调整，或者

   -其中所述压力弹簧（104）的预应力能够在3,500N到7,000N之间调整，或者

   -其中所述压力弹簧（104）的预应力能够在5,000N到10,000N之间调整。
4.  按前述权利要求中任一项所述的弹簧叶片组（100），

   -其中所述第一终端元件设计用于，当夹紧在所述安装位置中时形成力锁合、形状锁合或者力锁合以及形状锁合，并且

   -其中所述第二终端元件设计用于，当夹紧在所述安装位置中时形成力锁合、形状锁合或者力锁合以及形状锁合。
5.  按前述权利要求中任一项所述的弹簧叶片组（100），

   -其中所述第一终端元件是嵌入盘（102）并且所述第二终端元件是调整螺母（120），

   -其中所述压力弹簧（104）的预应力能够通过所述调整螺母（120）的旋转来调整，并且其中所述调整螺母（120）尤其即使在安装状态中也能够旋转。
6.  按前述权利要求中任一项所述的弹簧叶片组（100），

   -具有用作导引件的导引销栓（110），所述导引销栓

   -至少在其第一端部处具有设有内螺纹（111）的空腔，

   -至少在其第二端部处具有外螺纹（112），并且

   -在所述第二端部处通过止挡（113）受到限制，所述止挡（113）的直径超过所述外螺纹（112）的直径。
7.  按权利要求6所述的弹簧叶片组（100），

   -其中所述导引销栓（110）的止挡（113）由非传导性的塑料制成。
8.  按权利要求5和6或者5和7所述的弹簧叶片组（100），

   -其中所述嵌入盘（102）在所述导引销栓（110）的第一端部处通过螺栓、尤其是六角螺栓（101）得以固定，所述螺栓被旋入到所述导引销栓（110）的内螺纹（111）中；

   -其中所述调整螺母（120）设有内螺纹（122）并且在所述导引销栓（110）的第二端部处在所述止挡（113）之前被旋到所述导引销栓（110）的外螺纹（112）上；

   -其中所述压力弹簧（104）被夹紧在所述嵌入盘（102）与所述调整螺母（120）之间，并且

   -其中在所述压力弹簧（104）与所述导引销栓（110）之间插入护套（103）。
9.  按权利要求5或8所述的弹簧叶片组（100），

   -其中所述调整螺母（120）具有空隙或者凹部，所述空隙或者凹部在其直径方面相当于所述压力弹簧（104）的外直径并且设计用于容纳和/或固定所述压力弹簧（104）的端部，并且

   -其中所述调整螺母（120）的外层由非传导性的塑料制成。
10.  按前述权利要求中任一项所述的弹簧叶片组（100），

    -其中所述压力弹簧（104）是柱状的、回旋的扭转弹簧，所述扭转弹簧尤其由弹簧钢或者铍青铜制成，

    -其中处于所述弹簧叶片组（100）的两个轴向端部处的支承面基本上彼此平行地布置，并且

    -其中所述夹紧压力作为法向力作用于所述支承面。
11.  按前述权利要求中任一项所述的弹簧叶片组（100），

    -其中通过焊接机头（1）施加到工件（6）上的焊接力在将所述弹簧叶片组（100）安装到所述焊接机头（1）中之后能够通过所述调整螺母（120）根据所述压力弹簧（104）大概在500N到2,000N之间、大概在1,500N到4,000N之间、大概在3,500N到7,000N之间或者大概在5,000N到10,000N之间调整。
12.  按前述权利要求中任一项所述的弹簧叶片组（100）的用途，用在焊接机头（1）中。
13.  用于弹簧叶片组（100）的制造方法，

    -其中通过导引销栓（110）的第一端部插上调整螺母（120）并且将所述调整螺母旋到所述导引销栓（110）的外螺纹（112）上直到旋到处于所述导引销栓（110）的第二端部处的止挡（113）处，

    -其中将护套（103）通过所述导引销栓（110）的第一端部松动地放到所述调整螺母（120）上，

    -其中将压力弹簧（104）通过所述导引销栓（110）的第一端部和所述护套（103）装到所述调整螺母（120）上，

    -其中通过所述导引销栓（110）的第一端部插上嵌入盘（102）并且将所述嵌入盘放到所述压力弹簧（104）上，

    -其中将螺栓、尤其是六角螺栓（101）旋入到处于所述导引销栓（110）的第一端部处的内螺纹（111）中，由此将所述嵌入盘（102）固定在所述导引销栓（110）上并且通过所述嵌入盘（102）对所述压力弹簧（104）进行挤压，由此将预应力施加到所述压力弹簧（104）上，并且

    -其中为了提高所述预应力而将所述调整螺母（120）朝所述导引销栓（110）的第一端部往回旋拧。
14.  机器，

    -具有用于容纳按权利要求1到11中任一项所述的弹簧叶片组（100）的安装位置，

    -具有第一结构元件，所述第一结构元件设计用于将压力传递到所述第一终端元件上并且成形用于与所述第一终端元件形成形状锁合的连接，

    -具有第二结构元件，所述第二结构元件设计用于与所述第二终端元件形成直接的或者间接的、力锁合的和/或形状锁合的连接，尤其设计用于借助被插入在所述第二结构元件与所述第二终端元件之间的、不仅与所述第二结构元件而且与所述第二终端元件形成力锁合的连接的元件与所述第二终端元件形成间接的力锁合的连接，

    -设计用于借助所述第一结构元件和所述第二结构元件来将所述弹簧叶片组（100）夹紧在所述安装位置中。
15.  按权利要求14所述的机器，

    -具有空隙，尤其为了通过所述调整螺母（120）来调整所述压力弹簧（104）的预应力，所述弹簧叶片组（100）即使在安装状态中也能够通过所述空隙从外面触及。
16.  按权利要求14或15所述的机器，

    -其中所述第一结构元件具有中央空隙，所述中央空隙被设计用于在对所述弹簧叶片组（100）进行压缩时容纳刚性的、沿轴向布置在所述弹簧叶片组（100）中的导引销栓（110）的端部。
17.  按权利要求14到16中任一项所述的机器，

    -其中所述第一结构元件是驱动装置（2）的活塞杆（20）的头部并且与所述第一终端元件形成形状锁合，

    -其中所述活塞杆（20）通过弹簧固定螺栓（130）得到导引，所述弹簧固定螺栓（130）为所述活塞杆（20）的头部形成背侧的止挡，

    -其中所述第二结构元件是框架（180），所述弹簧叶片组（100）被装入到所述框架（180）中，

    -其中所述弹簧固定螺栓（130）具有止挡和外螺纹并且被如此旋入到所述框架（180）中，从而将所述活塞杆（20）的头部通过所述弹簧固定螺栓（130）挤压到所述弹簧叶片组（100）上并且将额外的预应力施加到所述弹簧叶片组（100）的压力弹簧（104）上。
18.  按权利要求14到17中任一项所述的机器，

    -其中所述活塞杆（20）设有细螺纹（146），

    -其中在所述活塞杆（20）上，上方的防松螺母（143）利用上方的调整螺母（141）被旋到止挡上，其中所述上方的调整螺母（141）在导回所述活塞杆（20）时碰到所述机器的构件，由此限制所述活塞杆（20）的冲程，并且

    -其中在所述活塞杆（20）上，下方的防松螺母（145）利用下方的调整螺母（142）被旋到止挡上，其中所述下方的调整螺母（142）在所述活塞杆（20）进给时碰到所述机器的构件，由此限制所述活塞杆（20）的冲程。
19.  具有按权利要求14-18中任一项所述的机器的特征的焊接机头（1）。
20.  按权利要求19所述的焊接机头（1），设计用于通过配备不同的弹簧叶片组（100）这种方式在500N与10, 000N之间调整焊接力。
21.  用于按权利要求19或20所述的焊接机头（1）的校准方法，

    -其中按权利要求1到10中任一项所述的弹簧叶片组（100）被安装到所述焊接机头中，

    -其中将所述焊接机头（1）的电焊条（3）安放到工件（6）上，

    -其中借助布置在所述弹簧叶片组（100）与所述第二结构元件之间的力传感器（7）来重复地测量焊接压力，并且

    -其中调整所述压力弹簧（104）的预应力，直至所测量的焊接压力相当于额定值。
22.  按权利要求19或20所述的焊接机头（1）的用途，用于进行熔焊、尤其是电阻熔焊、电阻压焊或者电阻点焊、进行钎焊、尤其是电阻钎焊或者进行热铆接。